2025年01月15日

现代自然环境中应用高效低噪风机的污水处理主要工艺流程设计方法

现代自然环境中,随着对节能、环保要求的不断提高,对开发高效低噪风机的呼声日益响起。同时,提出了在风机设计阶段预估噪声的需求,因为这对于低噪风机设计和控制有着重要意义。在90年代初期,工程师们一直采用传统设计方法,即使用一维或二维理想流处理加上一些经验选择,但没有考虑到各个部件之间相互影响。

虽然这种方法也有不少产品具有接近当时国际水平的综合性能,但这些产品的开发耗费了大量资金和时间,而且进一步提高性能的潜力已很小。因此,我们必须充分利用现代科技手段,全面考虑风机内部三维粘性流动,以及部件耦合影响进行整机优化设计,以发展一种新的现代设计方法。

1998年,我们在中国机械工程杂志第8期发表了一篇题为“离心风机现代设计方法研究”的论文,并获得国家自然科学基金支持。我们与北京西山风机厂共同开发了7-35型号风机,这种工作基于我们的20多年风机工程设计经验以及3年的软件研发,使得美国NASA-CR-178818提供的软件适用于离心風機内部三維粘性流場计算。

近年来,我们成功将国际商用软件FLUENT用于离心風機和軸流風機气動性能預估,并且已经可以整機計算,不仅對離心風機是進風口葉輪蜗壳一起算,而且考慮進風口與葉輪間隙;對軸流風機是進口管道動葉靜葉風室一起算,並考慮動葉與管道間隙,因而實測結果符合更好。此外,我們還對影響風機性能主要設計參數進行優化設計分析,它們形成了比較完整的現代設計方法,用此方法不僅發展了7-35幾種替代6-41產品,也為美國GE公司開發空調離心 風機獲得好評,並為其他國家公司預測氣動性能等。

本文將以離心 风机会例略為詳細地介紹這種現代設計 方法及其應用的部分主要成果。此外,本文也會討論如何通過數值模擬預估wind turbine 的聲音,這是當今最熱門也是難度極大的課題。我們已經成功計算了六四一型離 心 风机会不同的間隙下 的聲音,並且結果與實測相符。此外,我們還改進尾 流模型和葉片力模型,用於預測轴 流 风 机会 的總聲壓級 和 聲頻譜,並且得到良好的結果。我們正在使用新的聲學數值模擬法來進行更多相關工作,以滿足國際前沿技術標準。